ALTERATION DES ESSIEUX

«c Gomme règle générale, nous avons remarqué que, sur les routes pavées , le temps du bon service des essieux est notoirement plus rapproché que sur les routes à empierrement.

cPour faciliter la construction, nous avons adopté (pi. Y, fig. 7 et 8} des encastrures aux essieux, c*est-à-dire que les essieux se trouvent dans une sorte de botte assez mince d'ail-

leurs : cette disposition , s'opposant à Tamplitude des vibrations, nous a paru avantageuse.

< De l'ensemble de nos observations nous avons conclu :

« l^" Que le service altérait la nature de l'essieu et le rendait cassant ;

< S"» Qae, sans préciser la durée certaine d'un essieu, on pouvait admettre comme limite inférieure 70 000 kilomètres dans les circonstances de charge , de vitesse , et de routes de nos services ;

< 3* Que, dans ces mêmes circonstances, le poids d'un essieu peut être évalué au trente-cinquième ou au quarantième du poids qu'il a à supporter ;

« 4<' Qu'il faut éviter dans la forme des changements brusques de dimensions ;

« 5" Qu'il faut éviter les angles vifs rentrants, surtout à la naissance des fusées, dont ils déterminent la cassure ;

« 6*» Que de toutes les mesures que l'on peut prendre pour éviter les effets de la désagrégation , la plus sûre est de reforger Fessieu , qui devient aussi bon que s'il n'avait pas servi.

« De nombreux essieux neufs ou rembarrés ont été soumis à l'action du mouton, de manière à déterminer leur rupture; rarement on est parvenu à les casser. D'autres, au contraire, après le service , se sont ouverts d'abord , puis se sont rompus en laissant voir,- d'une manière plus ou moins prononcée, l'aspect que nous avons signalé. »

41S8. Des épreuves que l'on faft subir aux essieux. — Les essieux destinés au service de Tartillerie , et ceux que l'on emploie dans les chemins de fer, sont soumis à des épreuves qui ont pour but de constater la qualité du fer employé à leur confection ; et comme il est de la plus grande importance d'obtenir ces essieux, exposés à des chocs, à des efforts soudains, en ma-

tériaux de première qualité, très-ductiles, susceptibles de plier notablement avant de se rompre, les épreuves sont déterminées surtout en vue de la résistance au choc.

L'on a reproché bien des fois à ce mode d'épreuve qu'en produisant des flexions permanentes, qui obligeaient ensuite à un redressement en sens contraire, il altérait évidemment Télasticité du fer et par suite sa résistance à la rupture, de sorte gu*ua essieu qui avait résisté à Tépreuve n'était plus aussi bon après qu'avant.

Il est incontestable que quand une barre de fer a subi une flexion qui subsiste en tout ou en partie, sous l'action d'un effort quelconque, l'élasticité d'une portion de ses fibres a été altérée, mais il ne s'ensuit pas pour cela nécessairement que, lorsque cette barre aura été redressée avec les précautions convenables, et surtout si l'opération se fait à chaud, la barre ne sera pas, à très-peu près, aussi résistante après l'épreuve qu'avant, pourvu toutefois qu'elle n'ait pas été rompue ou déchirée en quelques endroits non apparents, ce qui, en diminuant le nombre des fibres résistantes, atténuerait sa force.

Il n'est pas inutile d'ailleurs de faire remarquer combien il importe, sous ce rapport, que tout le paquet qui est destiné à former un essieu soit composé de barres de fer de qualité et de nature identiques , afin qu'à l'épreuve et dans le service , toutes les fibres se comportent de même et présentent la même résistance. Sans cette attention, il pourrait arriver, par exemple, que les fibres extérieures en fer ductile eussent subi sans altération des déformations considérables, tandis que les fibres intérieures, si elles étaient d'un fer dur et moins ductile, auraient pu éprouver des ruptures non apparentes.

Le mode de fabrication exerce aussi, comme on le verra, une influence très-notable sur la résistance. Le corroyage au rouge blanc soudant opéré au laminoir ou sous le marteau pilon, qui, d'une seule passe ou d'un seul coup, assure la soudure complète d'un paquet, sont préférables, pour cette opération, à l'action des marteaux ordinaires, dont le travail plus lent permet au fer de se refroidir en partie.

Après le soudage des paquets, le travail de la forge exerce aussi une grande influence sur la résistance. Une partie de ce

travail et de celui de l'étampage se fait trop souvent à des températures relativement basses, et le fer y perd de sa ductilité. Tel essieu qui présente du nerf très-ductile dans sa ^lus grande étendue, offre des grains très-gros dans d'autres, où il devient ainsi bien plus sujet à se rompre par un choc qui l'oblige à fléchir beaucoup.

Enfin, l'opération du recuit, selon qu'elle est faite avec plus ou moins de soins, paraît avoir, pour l'uniformité de la résistance des essieux dans toutes leurs parties, une importance très-grande.

Il ne peut entrer dans le cadre de cet ouvrage de donner plus de détails sur l'influence des procédés de fabrication ; mais ce qui précède suffira sans doute pour faire comprendre comment, parmi des officiers d'artillerie également instruits et expérimentés, il a pu se former des opinions très-diverses sur la valeur des épreuves, et comment il est très-difficile de se prononcer d'une manière absolue sur celte question délicate.

AS9. Rappel des formules à employer. — Mais avant d'aller plus loin, cherchons à déterminer, à l'aide des formules exposées dans la Z" partie de ces leçons, où nous avons parlé de la flexion, les valeurs réelles ou au moins approchées des variations de longueur éprouvées par les fibres dont les dimensions ont été le plus chargées, et celles des efforts auxquels elles ont été soumises.

Le solide étant ici à section rectangulaire, et la ligne des fibres invariables se trouvant au milieu de sa hauteur fr, la formule qui donne la variation de longueur d'une fibre située à la dislance V de la couche des fibres invariables, est (n^ 515 et 314),

. Zfv'

et à cause de v'=^by elle devient, pour le cas actuel et pour les fibres inférieures et supérieures de l'essieu au milieu de sa longueur,

122 QCTATRIÈHE PARTIE.

L'effort correspondant à celte variation de longueur a alors pour expression

Cette formule nous permettra de calculer pour chaque nu* méro d'essieu la valeur de l'effort que subissent dans l'épreuve les fibres extérieures, qui éprouvent les plus grandes variations de longueur, et de reconnaître si cet effort dépasse considérablement les limites de la résistance élastique, et se rapproche plus qu'il ne convient de celles de la résistance à la rupture. ,

Il est nécessaire, cependant, de rappeler très-explicitement que ces formules, comme toutes celles que nous avons établies aux n"* 209 et suivants, sont fondées sur les phénomènes observés quand la flexion et l'allongement des solives sont renfermés dans les limites où l'élasticité n'est pas altérée, c'est-à-dîre quand, après la cessation des efforts, les solides reprennent leur forme et leurs dimensions primitives. Dans le cas actuel , les limites de l'élasticité ont été évidemment dépassées, paisque les essieux conservent tous après l'épreuve une certaine

Or, toutes les expériences rapportées dans la première partie de cet ouvrage sur la résistance à l'extension , de même que celles dont les résultats sont consignés dans la troisième, et qui sont relatives à la flexion, nous montrent que le coefficient d'élasticité £ diminue rapidement à mesure que les extensions ou les flexions augmentent.

Par conséquent, dans l'application de formules précédentes, si les valeurs de l'allongement proportionnel i' des fibres sont à très -peu près exactes, attendu qu'elles sont la conséquence purement géométrique de la flexion , il n'en sera aussi à peu près de même de la valeur Et' de l'effort supporté par les fibres qui auront subi la plus grande extension , qu'autant que nous pourrons y introduire la valeur de E correspondante à celle de i'.

A cet effet , faute d'une loi mathématique qui lie les valeurs de E à (felles de t', nous sommes obligés de recourir à la reprë-

sentation graphique des résultats des expériences de M. HodgkinsoDy que nous avons donnée au n*" iO de la première partie, et au moyen de laquelle nous pouvons déterminer approximativement les valeurs de £ correspondantes à celles de %\ £o opérant ainsi sur la formule

nous pourrons déterminer approximativement, pour chaque numéro d'essieu , Teffort supporté par les fibres qui auront subi dans Tépreuve la plus grande exteifsion, et obtenir (fes valeurs de cet effort d'une exactitude suffisante pour nous éclairer sur l'énergie comparative de ces épreuves.

460. Mode d'épreuve. — Le règlement du 11 juin 1841, et les cours sur le service des officiers d'artillerie dans les forges , déterminent, ainsi qu'il suit, l'épreuve que les divers numéros d'essieux doivent subir *.

< Le mouton est un parallélipipède en bronze ou bien en fer fondu, garni à sa base d'une frappe ou plaque de bronze ; il pèse 300 kilogr. Ce mouton est contenu par deux montants , entre lesquels il monte et descend ; au haut des montants se trouve une poulie , sur laquelle passe un cordage auquel il est attaché, et qui sert à l'élever par le moyen d'un treuil ;'sous le mouton est une enclume ou table de fer coulé de 22 à 27 centimètres dé largeur, dont les extrémités sont plus élevées que le reste de la surface supérieure ; le milieu est disposé, suivant les essieux soumis à l'épreuve , pour recevoir le talon unique des n*"* 1, 2 et 4, ou lés deux talons du n"" 3, de manière que le milieu de l'essieu porte 5ur le milieu de la table , en même temps que sur les extrémités relevées de la table. On place des cales en fer de 0".0067 (3 lignes) sous les extrémités du corps d'essieu. Ces dispositions terminées, on élève le mouton jusqu'à ce que sa base soit à l'».60 au-dessus de l'essieu pour les n*^ 1, a et 4, et de l mètre seulement pour le n*" Z. Le mouton

* Càttfff fttf le gerviee des officien d^artillerie dans les forges^ p. 260.

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